LHC的实验是什么呢?

四十个国家超过两千位物理学家合作建成的LHC是全球最大的加速器,质子在长达27千米的环形隧道内通过强大的电场不断加速,一直达到光速的99.9999991%,然后两束质子束迎头相撞,每秒发生超过6亿次撞击,产生超过太阳内核十万倍的高温!目前LHC已经发现了希格斯粒子、玻色子的存在,后续升级后发现夸克奇异重子’五种夸克的‘味变’集合体存在,未来还可能发现超对称粒子与粒子的额外维相存在!

LHC实验的设置或多或少是固定的,探测器有时会进行一些升级,以利用更新的技术或提高精度,这是有用的,但我不知道有任何计划为LHC建立一个全新的实验。无论如何,你会受到“交互点”数量的限制,即光束真正交叉和碰撞的地方。增加一个新的加速器将意味着对加速器进行大规模的重建。

现在来回答第二个问题:反物质的产生并不是LHC的目标。是的,偶尔可以在高能碰撞产物中发现反质子或反中子。是的,当高能电子或伽马射线击中探测器并开始淋浴时,正电子就会大量产生。但甚至没有人试图去收集它们。

欧洲核子研究中心确实在生产少量的反物质,但在一个完全不同的地方,而不是在LHC。来自PS加速器的质子与固定金属靶的碰撞产生反质子。它们被磁性地收集起来,冷却,然后被送入反质子减速机——这是一种特殊的加速器,用来减速而不是加速粒子。然后,缓慢的反质子与来自放射源的正电子混合,产生少量的反氢。它们的数量非常小,在一个循环中它们会产生成千上万个反氢原子,其中只有少数能被成功捕获并用于实验。

LHC遥遥无期的未来环形对撞机计划,这个规模和中国正打算建设的CEPC有些类似,都是100KM左右,但中国会先上马电子对撞机计划,后续的质子对撞SPPC还需要CEPC的进展以及取得的科学资料后再定,因此预计在2040年之内,不会出现更加庞大的质子对撞机!当然担心出现黑洞的朋友也许可以松一口气了,LHC也许能量不足,而更高能的不会在短期内出现!恭喜各位,可以睡几年安稳觉!